水文地質論文模板(10篇)

導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇水文地質論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

在巖土工程中，地下水對巖土結構和建筑物的作用和影響已經成為最需要考量的問題，對地下水對巖土結構和建筑物的作用和影響進行重點預測，并根據相關評價結果，制定切實可行措施，對工程項目順利實施有重要意義。勘察評價內容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場地穩定性、地下水對建筑材料的腐蝕情況等等。

1.2水文地質勘察要與建筑物地基類型結合

水文地質勘察需要與建筑物地基類型緊密結合，查明地質水文情況，可以為建筑物地基選擇提供最準確地質資料。勘察內容評價主要包括水文地質歷史情況、地下水成因類型、巖土性質、巖土風化程度、巖土物理力學性質等，還要將巖土、水文和建筑物三者因素進行對比分析，形成完善的評價體系。要在具體操作中判定和明確場地是不是存在地震斷裂的地質情況、場地有沒有斷裂活動，周圍有沒有其他不良的地質作用。通過多元評價，為工程提供全面水文地質評價報告。

1.3地下水對工程建設的作用和影響

地下水對工程的作用和影響呈現多元性，需要從不同角度展開具體評價。首先是對埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎和砼內鋼筋的腐蝕情況進行評價；其次是地下水對選用的軟質巖石、殘積土、膨脹土等基礎持力層形成的軟化情況進行評價；再就是地下水對地基基礎范圍內存在的粉細砂、粉土產生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進行評價；在地下水水位以下開挖基坑，需要進行富水性和滲透性試驗，要對人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩等情況進行評估。

2巖土主要水理性質和具體測試方法

根據地下水在巖土中的存在方式可以分為：結合水、毛細管水和重力水三種形式。所謂巖土的水理性質，是指巖土和地下水相互作用產生的物理性質。根據地下水存在的方式具體分析其物理性質，對制定科學測試方法有積極作用。

2.1巖土的軟化性

巖土的軟化性，是指巖土在地下水作用下發生了力學強度降低的變化，一般情況要用軟化系數進行表示，根據軟化系數可以判斷巖土的耐水浸、耐風化的能力。如果在巖土層中存在較多容易被軟化的巖層，地下水對其產生的軟化作用就會更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁巖、泥質砂巖等地質條件下，都存在軟化特性。在地下水作用時，也容易產生較多軟化層，對建筑工程的影響自然呈現顯性。

2.2巖土的透水性

巖土都有透水性，自然水在重力作用下，穿過巖土下沉。巖土性質有差異，其透水性也表現出個體差異。松散巖土的顆粒加大，透水性較好；如果顆粒很細小，其透水性就差。巖土透水性用滲透系數來表示。巖土透水性大小，對巖土產生的軟化作用自然不同，進而對工程建設產生直接影響。巖土的滲透系數需要通過抽水試驗獲得。

2.3巖土的崩解性

巖土在地下水作用下，土粒連接被破壞，很容易造成土體崩散和解體等現象。巖土崩解系數高低，與巖土的顆粒成分、礦物質和結構有直接關系。如果是水云母、高嶺土為主的殘積土，大多會以散開方式崩解，如果是石英為主的殘積土，則會以裂開的形式崩解。厘清巖土崩解方式，可以針對性地制定防范措施。

2.4巖土的脹縮性

巖土在地下水浸透下，會吸收眾多水分，土體增大，而失水后，土體又會縮小。這是由于巖土的顆粒表面結合水膜吸水變厚了，而水分失去后，顆粒表面就會變薄。如果巖土發生大幅度脹縮，就會形成地裂、基坑隆起等現象，嚴重影響工程基礎的穩定性。對巖土的脹縮性進行測量時，需要針對如下指標：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。

2.5巖土的給水性

所謂給水性，是指巖土在地下水重力作用下從孔隙裂縫中自由流出水分的性能。測量巖土給水指數，對巖土穩定性做出科學推斷。給水性以給水度進行標識，需要進行相關試驗才能測定。

3水文地質問題對工程造成的危害分析

3.1地下水活動產生的壓力形成的危害

地下水活動會產生一定的壓力，對巖土形成的危害也不容小視。地下水活動是自然現象，在天然情況下，地下水活動產生的壓力不會造成多么嚴重的地質裂變現象，但在人工作用下，由于工程施工打破了地下水活動的平衡狀態，地下水活動會形成比較大的壓力，對巖土工程的危害也就顯示出來。在地下水活動作用下，巖土中的粉土、粉細砂等，在地下水活動中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情況，給工程施工造成嚴重的影響。

3.2地下水水位變化引發巖土縮漲變形

地下水水位處于周期性變化之中，對巖土形成的物理作用也是非常顯著的。地下水水位變化，可以促使巖土結構發生不均勻脹縮，甚至會形成地裂，導致地基較淺建筑物出現坍塌現象。如果地下水水位發生大幅度變化，還會導致巖土脹縮幅度提升，對工程施工造成嚴重影響。在工程施工時，要注意對地下水具體情況進行勘察，盡量減少在地下水變動比較大的地帶進行施工。地下水水位變化雖然有一定規律，但也存在很多例外情況，在針對地下水水位變化勘察時，要注意地下水水位變化的多種可能性。通常情況下，如果地下水水位在建筑基礎底面以下壓縮層范圍內，不管是上升還是下降，都會造成建筑物的基礎失去穩定性。地下水水位上升，建筑物基礎地基的土質就會發生軟化現象，自然會導致建筑物發生沉降和變形。如果地下水水位下降，壓縮層巖土的自重力就會增加，也會導致建筑物發生沉降或變形。地下水發生頻繁升降，對巖土工程造成的危害更為嚴重。地下水水位變化能夠引起巖土結構產生脹縮變形等現象，當地下水升降頻率加大，巖土產生的脹縮幅度也會不斷加大，有可能形成地裂等劇烈地質現象，很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降過于頻繁，也會促使巖土中鐵、鋁等成分的流失，土壤發生內質變化，土質變松、含水量孔隙增多，其承載力自然降低，也會對工程基礎造成嚴重威脅。工程水文地質勘察中，要了解和明確基坑開挖對周圍多種自然因素的影響，主要是巖性、承壓性、含水層類型等。

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2水文地質對煤田地質勘察產生的影響

2.1地下水對基礎埋深產生的影響

基礎深埋應當根據地表水、地下水以及地下水埋藏的具體要求來進行確定,如果存在地下水問題,基礎底面應當置于地下水之上;如果基礎底面只能埋藏在地下水下的話,務必做好排水降水的相關措施,以免出現鋼筋水泥的腐蝕。在埋藏有承受水壓、包含地下水層的地方,在進行基礎埋深時對于承壓水的因應當充分考慮,以防在后續挖地基時出現承壓水沖出的狀況。

2.2地下水壓力作用引起的巖土危害

受開礦等人為活動的影響,地下水的壓力平衡會受到破壞,導致局部產生大的壓力,如果遇到粉土層,就很容易引起流砂、管涌等現象,從而造成基礎變形、位移等現象,甚至會造成邊坡失穩,因此工程安全施工事故,對工程項目的順利施工造成嚴重的影響。所以要求勘察人員認真分析人為活動帶來的地下水壓力變化狀況,并制定合理的防范措施,保障施工安全。

3工程勘察中發揮水文地質作用的有效對策

3.1建立健全完善的施工管理制度和技術

首先應當建立完善的管理制度,熟練掌握地質勘察的具體流程以及施工目的,帶動水位地質勘察工作朝著標準化和規范化的方向邁進;其次,對于地質勘察中運用的施工技術應當高度重視,根據相關規章制度做好勘察準備工作,布置好施工勘察的位置,不斷提升勘察水平,整理好勘察數據和資料,數量掌握信息技術的運用,對結果的準確性有明確的把握,能夠更好地指導施工。

3.2促進工程勘察操作流程的規范性

在地質勘察之初,對于施工人員和各種儀器設備都應進行合理的安排,勘察計劃的編寫應當明晰,保證勘察工程的任務被具體下達。水文地質的勘察應嚴格按照規范流程進行,現場的數據記錄在案。遇到地質條件復雜的狀況,應當多方進行分析研究,綜合運用多種方法,保證結果的準確,指導地質勘察施工的順利開展。

3.3不斷提升工程勘察人員的綜合素質和專業技能

煤田工程勘察技術人員的素質高低和技能專業程度在很大程度上對勘察結果的準確性產生著影響,所以加強勘察隊伍建設意義重大。必須建立一支高素質的勘察隊伍,人員不僅能夠勝任工作,還能滿足每一項的操作規范及要求,盡可能降低違章事故的發生。勘察單位在這方面起著引導作用,所以應當建立完善的人員培訓管理制度,定期或者不定期對技術人員進行技能培訓與考核,將考核結果與其績效相掛鉤,促進員工學習先進的積極主動性,在履行好自身職責的前提下,保障水文地質勘察工作的有序開展。還應當數量掌握計算機的操作,提高工作效率,用計算機對各種數據進行處理,對于勘測精度也是有效的提升。

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(2)地下水位下降帶來的危害。我國屬于多地形多氣候環境，很多地區都缺水嚴重，地表水不足，地下水位明顯下降，從而導致整個地質結構發生變化，這些是由于氣候干旱帶來的水位下降，從而影響了巖土層，影響施工操作;同時，還有一些水位下降是由于地表一些工廠施工，抽取了大量了地下水，造成地下水位明顯下降，也會直接危害到后續的建筑施工，從而使得水源越來越少，環境受到嚴重威脅，建筑工程受到阻礙。

(3)地下水位影響巖土結構帶來的危害。水文地質變化是影響巖土結構的主要因素，而且這種變化是沒有規律的、隨機的，地下水位如果忽高或者忽低，就容易造成巖土結構發生變形，導致地表開裂，對建筑物帶來損害，水位上升時，巖土結構變得松軟，強度低，使得低沉易于壓縮，這就會造成建筑物下沉和變形;而數位下降時，巖土結構就會變得堅硬，強度增高，使得地基隨之而下降，從而造成地表建筑下沉，遭到損壞。

2解決水文地質帶來的危害的具體措施

(1)對地下水位變化危害的解決措施。地下水位的上升和下降都會直接影響巖土結構，影響水源分布，進而影響了建筑物地基的穩定性，所以，在工程地質勘察中，要高度觀察地下水位的變化，結合周圍環境和氣候的變化，密切注意巖土層隨地下水位變化的規律，從而制定出切實可行的預先規劃和施工方案，對發生意外的情感做好預測措施，使得建筑物所承受的危害降到最低。

(2)水源性質危害的解決措施。在實際的水文地質勘察過程中，地下水由于會和巖土結構發生相互作用，從而影響巖土層的含水量，使得巖土結構發生變化，進而對建筑物帶來安全隱患，所以，在勘察時，要注意定期的對地下水進行取樣和監測，使得巖土含水量變化可以更好的被監測，對地下水進行綜合的分析，得出可靠的數據，以便于可以第一時間發現問題，從而做出正確的解決措施，降低安全隱患。

(3)評價機制不足的解決措施。完善的水文地質評價體系可以提高勘察質量和水平，所以，勘察部門要提高工作人員的技術水平和責任意識，不斷完善工程勘察的評價機制，從而提高管理水平，使得水文地質勘察工作更為高效和準確，對地下水位的監控更為嚴格，確保對各類問題可以做出正確的預防和解決措施，從而有助于建筑工程的施工規劃，提高建筑工程的穩定性。

(4)地下水性質變化的解決措施。在勘察過程中，對地下水自身的性質分析也是非常重要的，地下水的PH值、硬度等相關因素的變化，也會對巖土結構和建筑工程帶來一定的危害，為此，必須要對地下水的性質做出準確的分析，找出性質變化與巖土結構變化的規律，及時發現問題，確保將風險降到最低，全方位的保證建筑施工可以有序開展。

篇4

1.1溶解作用在長時間的地下水和巖石的接觸過程中，在巖石中存在的一些鈉、鉀等離子以及一些含酸的鹽類可以直接溶于地下水，隨著時間的積累，這些含有了腐蝕性物質的水會對巖石的結構造成不利的影響。而且，由于在巖石內部，尤其是那些顆粒之間都不可避免的存在大量的裂紋，然而存在于巖石空隙中的不同溶液可以逐漸滲透到巖石的顆粒中，并發生不同的化學反應。除此之外，在水溶液中含有的二氧化碳等氣體也會對巖石的溶解產生不利的影響。同時，巖石的組成成分以及巖石所處的溫度和濕度條件的變化都會對巖石的溶解造成不同程度的影響。

1.2水解作用由于在地下水中存在有大量的氫離子和氫氧根離子，因此使地下水成為了具有極強腐蝕性的溶液，正是由于這兩種離子的存在，很容易使弱酸或是弱堿的鹽類礦物質發生解離，解離物可以和水中的這兩種離子結合生成新的物質，使巖石原有的結構和成分發生變化。巖石的水解作用是普遍存在的一種水巖化學作用。而且，隨著水解過程的不斷進行，會產生大量的粘土物質，進而對斜坡的穩定性造成不利影響。

1.3氧化還原作用由于地下水也存在一定的流動性，使得地下水中含有一定量的游離氧。而氧化作用發生的先決條件就是存在有游離的氧離子。因此，水巖作用過程通常發生在地下水面以上的地表巖層，而在游離氧較少的地區，主要發生還原反應。

1.4離子交換作用由于在地下水溶液中存在有多種的陰離子和陽離子，在這些離子中那些結合能力強的離子可以將巖石中含有的一些離子置換出來，進而產生新的物質。最為常見的是，水中含有的氫離子可以將巖石中含有的鉀離子和鈉離子置換出來，進而導致巖石的溶解。地下水和巖石之間的水化作用嚴重破壞了巖石的結構，并降低了巖石的強度。1.5其他因素這些因素主要包括酸性腐蝕和化學沉淀等。所謂酸性腐蝕就是在水中含有的酸性物質對巖石的腐蝕作用，其主要是含有的弱酸性鹽類物質導致的巖石的溶解。而所謂的化學沉淀則是指因為水分的蒸發和伴隨著溫度的變化，使某些物質從巖石中脫落，破壞巖石結構的穩定性。除此之外，化學沉淀也是導致礦床形成的一個關鍵性因素。

2水巖化學作用與斜坡水文地質之間的聯系

2.1水巖化學作用和斜坡風化分帶之間的關系在氣候濕熱等地區，水巖化學作用會嚴重影響斜坡的演化過程。我們知道土壤層和落葉層是組成土層的兩個重要部分，但是在實際條件下，在土壤層的下層還有一層由氧化物質和粘土物質等成分組成的殘坡積層。而水巖化學作用是土層形成的關鍵。經過漫長時間的轉化，腐巖帶可以形成土層，而腐巖帶則是由風化巖帶逐漸形成的，風化巖帶的主要特征是含有眾多的核心石。風化巖帶出現的高度非均勻質的特性，使得巖石的結構變得不穩定，而導致這一現象出現的重要因素就是水巖化學作用。

2.2地下水的含量與分布與斜坡水文地質之間的關系地下水在誘發斜坡巖體演化過程的同時，也會影響地下水本身的含量和分布發生相應的變化。例如，在溫濕氣候的區域，斜坡演化過程更容易受到地下水分布和含量變化的影響，尤其是在含有豐富土層粘土礦物的地區，由于地下水位的升高，會導致粘土物質向下的遷移。同時，當地下水中含有豐富的有機質時，粘土物質可以擴散到水中并隨著水流發生相應的移動。這些看似細微的變化，隨著時間會逐漸的積累，最終嚴重影響到斜坡水文地質結構的穩定性。

3水巖化學作用對斜坡失穩的控制

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二褐煤儲層的水壓計算

褐煤儲層含氣量中大部分生物氣的形成離不開水這一介質。因此，水是褐煤儲層煤層氣形成及演化的必要因素;儲層壓力不僅控制煤層含氣量，而且還是儲層能量的維持者，水壓又是儲層壓力的主要貢獻者，褐煤儲層大多為含水層，且孔裂隙發育，對其來說水壓幾乎相當于儲層壓力。因此，水壓的計算在褐煤儲層的流體壓力求取及其演化史的恢復中占相當重要的地位。水壓等于水的密度、重力加速度、水頭高度三者的乘積，其直接受水密度的影響，但目前在對水壓進行求取時，常忽略水的密度受壓力、溫度、礦化度、溶解的氣水比及鹽與水的質量比所產生的變化，計算的水壓值不準確。水頭高度等于與煤儲層具有水力聯系的含水層的水位標高與煤層底板標高之差。水的密度隨溫度的升高而減小，隨礦化度的增加而增大，隨壓力的增加而增大，其求取可通過由水密度的諾謨圖推得的S－K方程得到。盡管S－K方程沒有考慮溶解的氣水比與鹽水質量比對密度的影響，這是因為當水中溶解氣較少，其對密度的影響微乎其微;而當地層水礦化度在104mg/L的數量級時，對密度造成的影響在10－5數量級以下(根據FWZ方程計算結果知)，可以忽略不計。因此，筆者也主要考慮壓力、溫度、礦化度對水密度的影響，其中壓力就是水自身的壓力，其與水密度恰存在相關性，因此可根據下面的推導過程求得。

三結論

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三維地下水數值模擬是當前我國對水文地質孔隙水研究的主要的方法之一，三維地下水數值模擬方法是根據某一個地區的孔隙水的水位、流速等情況計算孔隙水的儲量的一種方法，對于有效的制定孔隙水的使用量有很大的意義，而且一旦孔隙水的儲量大幅度的下降，人們也能夠通過三維地下水數值模擬的方法提早得知，并采取相應的解決措施。目前地下水系統數值模擬方法主要有有限差分法、有限單元法、邊界元法等。有限差分法是一種古典的數值計算方法。有限差分法在研發時計算機還沒有完全的普及，因此，有限差分法并沒有得到大范圍的推廣使用，但是，近年來隨著計算機的逐漸的普及，有限差分法也在地下水流動問題的計算得到了較大的應用。有限差分法的工作原理就是把描述地下水運動的偏微分方程近似地用和它相對應的差分方程來代替，然后對差分方程來求解。這樣就能夠根據計算的數值大致的推算出水文地質孔隙水的運動情況，方便人們根據計算的數值采取相應的措施，緩解孔隙水過度使用的問題。

1.2三維水文地質結構模型研究方法。

三維水文地質結構模型時一種根據孔隙水的各方面情況而建立的數學模型，這種數學模型剛剛被提出就因為其在水文地質探測方面的優勢而被廣泛的應用于水文地質結構的研究中。目前，三維水文地質結構模型主要有三種類型，分別為基于表面的模型、基于體的模型和混合模型。基于表面的模型的應用原理主要是通過在某一個地區隨機的選取大量的點，而且所選取的點的分布圖像必須是不均勻和散亂的，因為只有散亂的隨機的選取監測的點才能夠最真實的反應某一個地區的水文地質結構，對所選取的點所在的位置的水文地質的情況進行監測，并根據這些點的情況推測整個地區的水文地質情況，基于表面的模型在應用中有一個最大的缺點就是水文地質情況是非常復雜和多變的，甚至可能會存在哪怕只是相差一毫米的距離，但是水文地質結構卻完全不相同的情況，因此，通過基于表面的模型推測的水文地質結構的結果的準確性較低，不能夠保證其完全正確。但是，基于體的模型和混合模型卻很好的彌補了這一缺點，因此，混合模型在水文地質結構的研究中應用的最為廣泛。

1.3在水文地質孔隙水研究中存在的不足。

在我國水文地質孔隙水研究方法中存在很大的不足就是對三維地下水數值模擬和三維水文地質結構模型的整體的研究較少，以至于在水文地質結構研究時大都將地下水數值模擬和水文地質結構分開進行研究，即使有研究者將三維地下水數值模擬和三維水文地質結構模型置于一起研究也主要集中于將模型分散地、靜態地放置在一起，或者是通過三維水文質模型來更好的認識地下水系統，并沒有將二者有效整合，尤其是在當地下水位變化時如何對三維水文地質模型產生影響方面研究更為不足。

2孔隙水文地質結構層三維動態建模數據獲取方法

水文地質孔隙水的研究方法主要為建立相應的數學模型，但是，數學模型的建立需要大量的數據作為支撐，但是，由于水文地質孔隙水數據研究的復雜性和困難性導致人們不能夠完全的收集整個地區的所有的數據，以至于建立水文地質孔隙水結構三維動態模型的數據不足。為了解決人們在水文地質孔隙水建模的數據采集中存在的問題，研究者提出了較為適合的建模數據的獲取方法，目前，在水文地質孔隙水的研究中使用的較為廣泛的獲取數據的方法有實際監測數據和模擬數據兩種，顧名思義，實際監測數據就是研究者采用實際的監測手段對所測量地區的水文地質孔隙水的情況進行測量，主要包括孔隙水的水位、運動情況、地面的沉降高度等等，但是，由于水文地質的復雜性和多變性，想要全部測量整個地區內的每一寸土地的水文地質情況都是不現實的，特別是在監測時需要不斷的重復測量，確定每天不同時間內水文地質孔隙水的變化情況，如此一來測量的工作量就會非常的巨大，而在實際的水文地質孔隙水研究中，沒有足夠的監測人員對每個監測點的數據進行采集，因此，在實際的水文地質孔隙水研究中大都是在地區內隨機的選擇大量的監測點，監測這些所選擇的點在不同的時間內的孔隙水的變化情況，在根據所測得的數據估算整個地區的孔隙水的情況，并將其作為水文地質孔隙水建模的數據，以便更好的模擬水文地質孔隙水的結構。而模擬數據方法則是與實際監測數據截然不同的數據采集方法，模擬數據在獲取時不需要實際的檢測地區內的水文地質孔隙水的情況，而是根據其他方面的數據推測出當前地區內的水文地質孔隙水的情況，水文地質孔隙水的儲量、水位、運動情況等都與孔隙水的滲流和土層的沉降情況有關聯，而且還與人們對孔隙水的使用情況有很大的關系，因此，在模擬推測水文地質孔隙水的數據時，需要根據孔隙地下水的三維滲流與土層壓縮機制，建立三維地下水滲流與土層壓縮的耦合模型，利用地下水動態開采資料與地下水動態監測數據通過數值模擬獲取模擬層中各個計算節點上每個模擬時步的土層壓縮量，該模擬壓縮量較好地反映每個模擬時步每個模擬層計算節點上隨著地下水位動態變化土層壓縮情況。利用模擬數據構建模擬區域的三維孔隙水文地質結構模型，一方面可以從三維空間上動態反映含水層與弱透水層空間結構的變化，另一方面與地面水準測量、地面沉降監測基巖標與分層標監測獲得建模數據比較，具有經濟、數據量充足的優勢。但是，模擬數據方法所模擬出來的水文地質孔隙水的數據雖然會很貼近，可是畢竟會與真實的數據存在一定的偏差，因此，在使用模擬數據建立水文地質孔隙水動態模型時，要充分考慮到模擬數據與實際數據之間的差距，以此來保證模型的真實可靠。

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二、巖土水理性質當巖土和地下水之間發生相互作用

是一些性質會得以顯現，這邊是巖土水理性質。在工程地質性質中，除了巖土的物理性質以外，便是巖土水理性質最為重要了。這一性質在多方面都有所影響，一方面是對巖土的強度和變形有一定作用，另一方面，建筑的穩定性受到極大影響。在以往的勘察經驗中，大部分的精力都被投入到物理力學性質的測試方面，相對于水理性質關注很少，因此之前的對于巖土工程地質性質的相關評價并不完善。由于在巖土的水理性質中，巖土和水是主要的相互作用力，所以這里對地下水的賦存形式及其對巖土水理性質和幾個較為重要的水理性質（包括其測試方式）做一下簡要介紹。首先是地下水的賦存形式方面，依照其在巖土中的分布，可以直接劃分為結合水、毛細管水和重力水。再者在主要的水理性質方面（包括測試方法），簡要來說可以分為五種，軟化性、透水性、崩解性、給水性以及脹縮性。軟化性，巖土經過水的浸濕，力學強度相對降低的特性，以此可以對巖石的耐風化和耐水浸能力做出合理的判斷，這類特性普遍存在于粘性土層、泥巖、頁巖和泥質砂巖中；透水性，在重力作用下，水可以透過巖土流出，而在判斷透水性的強弱時，可以依據巖土的顆粒粗細以及均勻程度來進行識別，一般來說，顆粒較細、分布不均的最容易發生這一性質的作用，反則相反；崩解性，當巖土被水浸濕后，一些土粒間的連接能力降低，便容易發生解體；給水性，在重力作用下，過于飽和的巖土中的水便會經由孔隙、裂隙中自由流出，通常以給水度進行標示，而一般在對給水度進行測定時需要在實驗室中進行；脹縮性，一般來說，巖土經過吸水作用后會促使體積的不但擴大，反之則體積減小，所以巖土在脹縮性能方面發生的變化主要是由于水膜對水的吸收程度來決定的。

三、地下水引起的巖土工程危害

在巖土工程中，較為主要的危害是地下水的作用，在升降變化的水位以及動水壓力的影響下所造成的。

1.巖土工程受到地下水升降影響后產生的危害對于地下水位方面的變化，引起的因素可能是多方面的，有自然原因以及人為原因，不論緣由為何，結果必須引起重視，因為在地下水位達到一定的標準時，就會對巖土工程造成不同程度的危害。在引起方式方面，主要有以下三種。第一種，水位上升引起巖土工程危害。促使水位上升的因素是有很多，不過最為主要的是地質方面的影響（含水層結構、總體巖性產狀）。除此之外，水文因素、氣溫因素以及人為因素都會對其造成影響，甚至很多時候多種因素結合造成影響。潛水位上升會對地質造成不少影響，比如土壤沼澤化、鹽漬化，斜坡、河岸等巖土體巖產生滑移、崩塌，粉細砂及粉土飽和液化而出現流砂、管涌，以及地下洞室充水等所造成的建筑失衡。第二種，水位下降引起的巖土工程危害。在這一狀況中，大多是由于人為因素所造成的，比如大量抽取對地下水以及大量開采礦物資源，一些地方還利用下游地下水補給大壩，都會造成嚴重的水位下降。由此，會出現地質災害（地裂、地面沉降、地面塌陷）和環境問題（地下水源枯竭、水質惡化），使得建筑遭受很大安全威脅。第三種，地下水頻繁升降所造成的危害。地下水升降會使得巖土本身不斷膨脹收縮，從而導致變形，如果升降水位的現象發生的過于頻繁，則會促使地裂的發生，最容易受到影響的便是輕型建筑物。

2.巖土工程在地下水動壓力影響下產生的危害通常來說，地下水純天然狀態存在時，相應的動水壓力會比較微弱，對安全沒有什么影響，但是加之人為的工程作用，純天然的自然環境遭到破壞，這一情況下回使得巖土工程發生較為危險的事故，對安全造成威脅。

篇8

礦區位于天山南麓中低山區的庫車河及其支流克格拉克厄肯河交匯處西（南）岸的基巖階地之上。區域上為典型的流水沖蝕山地地貌，礦區絕大部分地段位于庫車河二級階地上，區內地形較破碎，溝、梁相間并多沿巖層走向進行延伸，地勢總體上呈南北高中間低、西高東低的箕狀斜坡，相對高差在200m之內。礦區位于北暖溫帶大陸性干旱氣候帶，氣候干燥，降雨量很小。夏季高溫炎熱，冬季干燥寒冷，年溫差與日溫差都比較大。礦區附近有2條河流，庫車河及其支流克格拉克厄肯河。礦區東部為庫車河河床，流向由北向南，該段河床為本礦區最低侵蝕基準面。庫車河為常年性河流，以冰雪融化水、大氣降水及泉水為補給源，7、8月份常有山洪爆發。庫車河為礦區生產生活及飲用水水源。克格拉克厄肯河為庫車河支流，位于礦區北部，該河以冰雪融化水、大氣降水及泉水為補給源，常年有水。

1.2礦區水文地質特征

1.2.1含（隔）水層劃分

賦存地下水的硬脆多孔的砂巖和礫巖及上覆第四系砂礫石為含水層，而柔性的泥巖、泥質粉砂巖和炭質泥巖則是相對的隔水層。按上述含（隔）水層劃分依據，結合礦區的水文地質情況，將本區地層劃分為4個含水層和一個隔水層

1.2.1.1第四系全新統沖洪積潛水含水層（H1）

該組巖層主要分布在井田北部向斜軸附近的沖溝及庫車河河床之中，由細砂、中砂、粗砂等組成，厚0~2.0m，結構松散，透水性強，接受大氣降水和季節性地表水的補給，庫車河河水通過側向補給礦區地下水，劃分該層為孔潛水含水層。

1.2.1.2侏羅系下統阿合組裂隙孔隙弱含水層（H2）

該地層主要大面積出露于礦區西北部，巖性以中砂巖、粗砂巖、砂礫巖為主，厚度>50m，風化裂隙較發育，接受大氣降水補給及第四系潛水補給，其補給方式為垂直滲入為主。該地層部分已被火燒，烘烤變型，裂隙發育。根據含（隔）水層劃分依據，將該層劃為弱含水層。

1.2.1.3燒變巖裂隙孔隙含水層（H3）

燒變巖呈東西向條帶狀展布，廣泛分布于區內煤層露頭和淺部及A6煤層上部，都為死火區。煤層頂底板巖石因受到高溫烘烤變得硬而脆易破碎，裂隙發育，孔隙較大，透水性變強。該層厚度為98.25~150.30m，火燒深度一般在71.0~152.23m，主要接受大氣降水和融化雪水的補給以及季節性的地表水補給，賦存一定量地下潛水。對H3含水層進行抽水試驗得出，單位涌水量q＝0.0152L/s•m（q<0.1L/s•m），滲透系數K＝0.0957m/d，水量較小。

1.2.1.4侏羅系下統塔里奇克組裂隙孔隙弱含水層（H4

）侏羅系下統塔里奇克組在礦區內廣泛分布，出露于礦區中東部邊界庫車河西岸的陡崖處。巖性主要以淺灰、深灰色、灰白砂礫巖、粉砂巖、細砂巖、中砂巖、粗砂巖為主，含A6、A5、A3、A2、A1等煤層。地層厚度為96.09~164.86m，含水層厚度為29.23~51.20m，地下水在地層中滲流緩慢，補給條件較差。根據抽水試驗，H4含水層單位涌水量為0.00026~0.0907L/s•m（q<0.1L/s•m），滲透系數為0.0005~0.165L/s•m，含水層富水性弱，地下水在地層中滲流緩慢。抽水后地下水恢復至真實水位較慢，補給條件較差。

1.2.1.5侏羅系下統塔里奇克組

A1煤層底界至三疊系上統郝家溝組底界隔水層（G1）該層主要出露于井田的東南部及南部礦界之外，位于A1煤層底界以下，包括三疊系上統黃山街組，巖性主要以灰色、灰黃色、灰綠色、灰黑色粉砂巖、細砂巖、泥巖為主，上部見有炭質泥巖、煤線、薄煤層，平均厚度109.96m。由于組成該巖層的顆粒極細，巖石致密，裂隙不發育，泥質成份高，因而其富水性和透水性差，根據含（隔）水層（帶）的劃分依據，將該組地層劃分為相對隔水層。

1.2.2斷層導水性礦區構造較簡單

位于捷斯德里克向斜構造的南翼，為一單斜構造，巖層傾向北，傾角8°~40°，目前礦區內尚未發現較大斷層存在，在正常情況下斷層對礦井未來開拓不會產生大的影響，但在開采過程中開采至斷層附近時，應引起重視，加強支護。

1.2.3地下水與地表水間的水力聯系

礦區每年降水多集中在5－9月，暴雨期容易形成山洪，季節性的地表水流與暫時性的地表水體通過巖石的風化裂隙與燒變巖裂隙入滲補給地下水，使得地下水與地表水存在一定的水力聯系。另外，井田東界外的庫車河自北向南橫切整個煤系地層，河水可通過下伏第四系全新統砂礫石層補給基巖含水層。

1.2.4含水層之間的水力聯系

1.2.4.1第四系含水層與基巖含水層之間的水力聯系

區內第四系潛水含水層主要接受大氣降水與融化雪水的補給以及季節性地表水的補給，局部低洼地段會賦存一定量的地下水，屬弱-中等富水含水層，第四系含水層中的潛水可以通過基巖風化裂隙補給基巖含水層，使兩者間發生水力聯系。

1.2.4.2基巖含水層之間的水力聯系

區內基巖含水層均為弱含水層，各含水層之間夾雜著透水性極差的泥巖和泥質粉砂巖，因地下水補給條件較差，巖石裂隙與孔隙不太發育，地下水循環條件差，另受隔水層的阻擋，除了受構造破壞的局部地段各含水層之間存在一定的水力聯系外，其余地段水力聯系非常微弱。

1.2.4.3火燒區潛水與基巖含水層及第四系含水層之間的水力聯系

該區火燒區直接覆蓋在基巖含水層之上，接受融雪水、大氣降水補給賦存一定量的地下潛水，通過基巖裂隙，火燒區潛水可垂直入滲補給其下伏的基巖含水層，使兩者間發生水力聯系。

1.2.5地下水補給、逕流與排泄條件

區內地下水主要補給源為大氣降水、融化雪水和季節性地表水以及庫車河河水，其中大氣降水和融化雪水通過基巖風化裂隙和燒變巖裂隙垂直入滲補給下伏基巖含水層，地表水則在深切的溝谷處通過上伏第四系砂礫石層入滲補給下伏基巖含水層。西部鉆孔水位標高一般在1791.75~1806.53m，而東部泉水標高一般在1779.00~1791.12m，向斜兩翼鉆孔水位標高一般在1862.62~1805.61m，說明該區地下水總體上是自西向東運移，向斜兩翼向軸部運移，在深切的溝谷處以泉的形式排泄。地下水徑流的不斷延續，也是其排泄的過程。另外，生產礦井疏干排水也是井田地下水排泄的主要方式之一。

1.2.6地下水化學特征因受庫車河切割影響

火燒區在該河谷的西岸呈開放型，地下水匯集于向斜軸部，在河谷地帶以泉的形式排泄，選取向斜軸部附近火燒區底部有一出露泉水，流量在0.69L/s左右，pH值8.13，溶解性總固體為1082.8mg/L，為微咸水，水化學類型為：Cl•SO4-（K+Na）•Ca•Mg型水。孔隙潛水由于地層孔隙發育，透水性強，水循環快，有利于離子交換，溶解性總固體308mg/L，水質好；而賦存于巖層中的地下水，由于巖石裂隙發育較差，泥質充填且夾層較多，地層滲透性不如前者，溶解性總固體略高，為447.2~3446mg/L。從地下水的化學類型也可以進一步說明侏羅系地層泥質含量較高，裂隙不發育，故巖層透水性和富水性均較弱，地下水徑流不暢，交替滯緩。

2充水因素分析

2.1煤層與煤層頂底板基巖裂隙水（H4）

煤層頂底板都存在含水層，各含水層之間因受隔水層影響水力聯系微弱，從鄰近生產礦井開拓情況分析，煤層及煤層頂底板基巖裂隙水為主要充水水源之一。

2.2大氣降水與地表水

當井下煤層開采后，會打破巖層固有的穩定性，上覆巖層失去支撐后發生彎曲與位移，在地表形成低洼地形，出現塌陷坑與裂縫，大氣降水和融化雪水易形成季節性的地表水流，通過地面塌陷坑及裂縫進入礦井，造成礦坑涌水量增大，甚至造成淹井事故。

2.3老窯積水

雖然礦區內無老窯存在，但緊鄰礦區北界有庫孜翁牧場煤礦西井存在，煤礦在開采過程中若越界開采或留設保安煤柱不當均會造成老窯水突入礦井。

2.4現有礦井充水情況

礦區東界以東500m為庫車河河床，最低侵蝕基準面標高在+1764.9m左右。河床潛水通過侏羅系地層的孔隙裂隙側向滲透補給礦井。隨著開發強度的增大，排水量也逐漸增大。礦區緊鄰庫車河，礦區內部分巖層已經火燒，裂隙較發育，當開采至地下水位以下時，采煤過程中將形成大面積采空區，未來陷落、冒落范圍內將有可能出現暫時性地表洪流直接灌入。

2.5火燒區積水

（H3）區內燒變巖因受地形與水文地質條件影響及火燒深度的差異，在底部多形成鍋底狀或鋸齒狀，在接受大氣降水與融化雪水補給后會賦存一定量的裂隙潛水。其下部煤層開采時，火燒區容易受到冒落帶與導水裂隙帶的波及，導致賦存的積水通過冒落帶與導水裂隙帶進入礦坑。在淺部開采時（特別是開采A6煤層時）燒變巖裂隙潛水將成為礦床充水的主要因素。

篇9

二煤礦水文地質勘探技術

隨著科學技術的發展，對于煤礦水文地質勘探也有了越來越多新的技術手段。

1鉆孔透視儀測量巖溶鉆孔透視儀的工作原理

主要基于電磁波的傳播特性。由于電磁波在不同巖性的巖層中傳播的速度和距離都不盡相同，在工作時，將無線電發射機和接收機分別放置在兩個鉆孔內，相距一段距離，發射機作為點源發射電磁波，經過巖層介質，在另一端被接收機接收。利用這一特性，鉆孔透視儀可以用來探測碳酸鹽層地區地表以下不同深度的溶洞和巖溶通道，這些數據可以為研究巖溶發育規律提供重要的參考，對于孔間巖溶形態的探測，即使是在500米或者更深處也能探測得到；在注漿帷幕上清晰地顯示注漿效果，還能方便地對突水點和堵水注漿巷道的位置進行比較準確的定位。

2流量測井法

流量測井法通常用于探測鉆孔不同深度橫截面縱向流量，對于有縱向水流的鉆孔，流量測井法可以用來劃分隔水層和含水層，探測含水層的層位、厚度、滲透性等。MDS-78I是一種流量測井儀，因其具有穩定的性能和簡便的操作而被廣泛使用，它的主要功能是流量和井徑測量，可連續測，也可點測，具體選用視實際情況而定。另外，對于不同的試驗井的測定結果評價也有不同的標準。

3γ射線找水法

γ射線找水法在上個世紀中期就被國外許多專家用來尋找水源，而我國在1974年由原子能應用研究所提出引進了這種方法，在對江、川中、湖北等許多地區進行了試用之后，事實證明，這種方法能夠非常快速準確的探測出基巖的穩伏斷層破碎帶、裂隙帶地下水的位置和分布情況。并且，這種方法操作起來相對比較簡單，儀器攜帶也很方便，所需投入的成本不高，且能取得非常好的探查效果。因此，經引進以來，受到廣泛的應用和改進。

篇10

所謂的水文地質就是自然界中各種地下水的變化和運動現象。由于思想認識的不足，忽視了對這一環節工作的認識，所以導致工程施工中各種安全事故頻發，究其原因就是因為水文地質的因素導致的。嚴重的可能影響到勘察工程的施工進度和工程成本的投入。水文地質在工程地質勘察中十分的重要，但是也是最容易被忽視的一個問題。其在工程勘察中占據著非常重要的地位，作為巖土重要組成部分的地下水對于巖土特性產生著巨大影響，還會對地面建筑的穩定持久性造成一定的破壞。在工程勘察過程中，對于水文地質各種參數的運用并不是直接的，致使絕大多數人存在著一個思維定式，即認為水文地質勘察不重要。在進行水文地質勘察時工程勘察人員僅僅是對水文地質進行簡單的分析和評價，并沒有深入調查水文地質與巖土工程有何種關系，對水文地質如何造成建筑物的腐蝕的情況也沒有科學的評價，這對建筑物的使用壽命以及建筑穩定性都是一種破壞，對于工程產生的社會經濟效益都會大打折扣。在工程勘察過程中，加強對水文地質的勘察研究，就會有效促進工程項目設計的科學合理，保障工程項目的穩定，意義重大。

1.2勘察基本要求

當前社會大環境下，建筑物對地基的要求越來越高，各種綜合因素的影響，導致地下水位發生著巨大的變化，這些變化帶來的后果是十分嚴峻的。面對這樣的形勢，為了有效保障工程的安全可靠性，必須要對工程現場的水文狀況有充分的掌握。水文地質勘察在工程勘察中雖然僅是小小的一部分，但確實非常關鍵的一個部分，優質的水文地質評價工作對于提高工程勘察的施工效率和整體質量是極為關鍵的，同時還能將勘察工作中的不利因素進行消除。一般來說，在水文地質勘察中，對于地下水位、地理地質條件等都會涉及，在進行水文勘測時，對于測試工作方式以及鉆孔的選擇可根據水文地質資料和具體的工程要求來進行，進而分析某一地區具體的水文地質情況。這其中需要考慮多方面的因素，例如地下水位、水質的特性、地理位置、自然地形、地質構造、地質特性等，充分掌握地質條件和地下水之間的密切聯系，同時通過對水文參數的測定，確定施工場地的地質條件。

2水文地質對工程勘察產生的影響分析

2.1地下水對基礎埋深產生的影響

基礎深埋應當根據地表水、地下水以及地下水埋藏的具體要求來進行確定，如果存在地下水問題，基礎底面應當置于地下水之上的；如果基礎底面只能埋藏在地下水下的話，務必做好排水降水的相關措施，以免出現鋼筋水泥的腐蝕。在埋藏有承受水壓、包含地下水層的地方，在進行基礎埋深時對于承壓水的因應當充分考慮，以防在后續挖地基時出現承壓水沖出的狀況。在進行橋梁墩臺埋藏時，對于地表流水的因素需要多加考慮，橋梁墩臺的穩固必須保證在洪水的最大沖刷線以內埋藏。如果采用天然地基會降低不少成本費用，并且施工過程也方便簡單，這在工程施工中通常是首選的。當基地不夠穩固、基礎的承受能力過大時，應當對地基的上部結構進行更改，或者對地基進行加固。

2.2地下水對建筑物產生的影響

萬一建筑物的基礎被破壞，連帶著對其周圍建筑物也會產生影響。如果地下水位過高時，地下結構、地下室都會受潮，結構變得不穩固，土壤進而產生鹽漬變化，對于建筑物產生超強腐蝕；地基周圍的附著物以及整個地基都會出現變形、損毀及塌陷。采取人工手段進行地下水位降低時，需要對地質災害進行考量，例如地表塌陷和地面裂縫等。遇到地下水位出現不定時上升的狀況，膨脹土就會出現脹縮效應，出現地裂，造成建筑物出現倒塌的狀況。

2.3地下水對基坑開挖支護的影響

社會經濟的持續發展，建筑規模以及建筑數量不斷增加，特別是高層建筑施工中，對于基坑多數采用垂直挖掘的方式進行，為了有效降低水位主要采取抽水方式進行。這種方式對土地的壓力是一種有效減輕，然而由于是局部進行抽排水，基礎地面下的水位就會發生驟然降低的現象，周圍的建筑、墻體都會發生形變，嚴重的甚至造成地面塌陷的狀況。所以，在進行地下工程施工時，需要設立水帷幕，并安裝相應的防護體，避免地下水流入地下施工的地方，對工程施工造成不利影響。

3工程勘察中發揮水文地質作用的有效對策

3.1建立健全完善施工管理制度和技術

為了保證工程勘察的順利有序進行，在工程勘察中應當采取相應的對策來對其進行強化。首先應當建立完善的管理制度，熟練掌握工程勘察的具體流程以及施工目的，帶動水位地質勘察工作朝著標準化和規范化的方向邁進；其次，對于工程勘察中運用的施工技術應當高度重視，根據相關規章制度做好勘察準備工作，布置好施工勘察的位置，不斷提升勘察水平，整理好勘察數據和資料，數量掌握信息技術的運用，對結果的準確性有明確的把握，能夠更好地指導施工。

3.2促進工程勘察操作流程的規范性

在工程勘察之初，對于施工人員和各種儀器設備都應進行合理的安排，勘察計劃的編寫應當明晰，保證勘察工程的任務被具體下達。水文地質的勘察應嚴格按照規范流程進行，現場的數據記錄在案。遇到地質條件復雜的狀況，應當多方進行分析研究，綜合運用多種方法，保證結果的準確，指導工程施工的順利開展。

3.3不斷提升工程勘察人員的綜合素質和專業技能

工程勘察技術人員的素質高低和技能專業程度在很大程度上對勘察結果的準確性產生著影響，所以加強勘察隊伍建設意義重大。必須建立一支高素質的勘察隊伍，人員不僅能夠勝任工作，還能滿足每一項的操作規范及要求，盡可能降低違章事故的發生。勘察單位在這方面起著引導作用，所以應當建立完善的人員培訓管理制度，定期或者不定期對技術人員進行技能培訓與考核，將考核結果與其績效相掛鉤，促進員工學習先進的積極主動性，在履行好自身職責的前提下，保障水文地質勘察工作的有序開展。還應當數量掌握計算機的操作，提高工作效率，用計算機對各種數據進行處理，不僅提高工作速度，對于勘測精度也是有效的提升，全而掌握水文地質情況，為巖上工程施工順利進行奠定基礎。